在大功率輸出的開關電源中，PFC的效率是極其重要的，在輸入電橋中，來自AC端通過大電容的脈沖電流不僅含有基波(50-60HZ)，而且含有各次諧波成分(主要是奇數倍諧波)，這使得功率因數降低，通常約為0.7。

  PFC(功率因數效正器)電路可解決上述的問題，如圖1所示，在典型的PFC升壓電路中，其優(yōu)點如下：

·體積小

·輸出電壓大于輸入電壓(一般輸入)

·控制過程簡單

·輸入電感對AC端信號像一個濾波器

·許多l(xiāng)C控制器可從市場得到

·有0.95或更高的PFC值

  在這類電路中主要是用兩種類型，即不連續(xù)電流模式和連續(xù)電流模式，它們的主要區(qū)別是：在不連續(xù)電流模式中的MOSFET管僅在感應器電流達到零值時導通，而在連續(xù)電流模式中，MOSFET管要在感應電流上升到零值以上才導通。因此所有的反向恢復能量必須在MOSFET中被釋放。

 

 

  不連續(xù)電流模式

  這種控制方法對工作于200W以下的PFC電路較適用，其主要優(yōu)點是控制過程極其簡單，電路組成簡單。其較大的峰值電流使之不適用于200W以上的電路，在不連續(xù)電流模式中，二極管的開關損耗是可以忽略的，因此可用快速二極管代替超快二極管。

 

  連續(xù)電流模式

  這種控制形式普遍用于1.5kW以上的電路中，當二極管被斷開時，它的前向電流可能是幾個安培，而電流斜率di_F/dt很高100~250A/ms，另外MOSFET管及寄生元件組成的輸出回路像一個調諧電路(濾波器)，諧振頻率由反向二極管電容量及輸出電容器的寄生參量決定。典型的諧振頻率大約為100MHz，而這將引起EMI輻射。

  在這種電路中，升壓二極管是最關鍵的部件，為了避免大功率損耗及EMl(電磁干擾)，必須謹慎地選擇它。

  海飛樂技術推出的Qlong™系列超快軟恢復二極管解決了這個問題，這種新型二極管的推出使PFC電路的性能大大改善了。

 

  超快軟恢復二極管及其應用

  海飛樂技術推出Qlong™系列超快軟恢復二極管，在離線式開關電源連續(xù)模式的PFC升壓電路中，這種新型的二極管可以提高其工作效率及功率密度，這種器件的電流為8、15及30A，適用于輸出功率達15kW的PFC電路。

  Qlong™系列600V超快軟恢復整流管，具有低前向電壓降和反向恢復電流(I_rr)及減少傳輸和開關損耗的臨界參數值，充分運用鉑擴散的工藝過程，在很寬的溫度范圍內保證其有一個不陡峭的、釘狀光滑的反向恢復波形，這樣減少了電子輻射(見圖1、2、3、4)，即其具有軟恢復波形以釋放最少的電子輻射，而且這類新型PFC二極管只有30ns的反向恢復時間(trr)，增加了功率密度而使其達到高速開關速度。另外，這類器件最高結溫有175℃，為之提供了一個很寬的工作范圍。

圖2	圖3

 

  在離線式開關電源的連續(xù)電流模式PFC升壓電路中，采用Qlong™系列的600V超快軟恢復二極管，可以降低超過30%的功率損耗(見圖5)，該器件的突出優(yōu)點表現(xiàn)為：1.超快軟恢復特性，顯著降低對磁性元件的要求和系統(tǒng)成本。2.軟恢復特性降低EMI，提高可靠性。3.適用于250W以上連續(xù)電流模式PFC設計。

圖4 PF二極管反向恢復電流	圖5 500W PFC升壓電路的功率損耗

 

  結束語

  在離線式開關電源的連續(xù)電流模式PFC升壓電路中，采用海飛樂Qlong™的600V超塊軟恢復二極管，配合相應的功率管MOSFET使用，可以得到較高的PFC效率，減小了超過30%功率損耗，并降低了EMI而使電路的可靠性得到提高，同時減少了系統(tǒng)成本，使其應用得到有效的推廣。